卫 奇,裴树文,贾真秀,迟振卿,王 永,Geoffrey G.Pope
(1.中国科学院 古脊椎动物与古人类研究所,北京 100044;2.中国地质科学院 地质研究所,北京100037;3.美国新泽西州威廉帕特森大学 人类学系,韦恩 07470)
东亚最早人类活动的新证据
卫 奇1,2,裴树文1,贾真秀1,迟振卿2,王 永2,Geoffrey G.Pope3
(1.中国科学院 古脊椎动物与古人类研究所,北京 100044;2.中国地质科学院 地质研究所,北京100037;3.美国新泽西州威廉帕特森大学 人类学系,韦恩 07470)
2002年7月5日出版的《Science》上发表了“‘小矮人’是走出非洲的先行者吗?”一文,现在的答案是:非也,因为“小矮人”在格鲁吉亚的Dmanisi出现的时候,东亚地区已经有了人类活动,黑土沟早更新世旧石器遗址就是一个例证。黑土沟遗址是泥河湾盆地目前发现的最为古老的旧石器时代遗址,它分布在河北省阳原县官厅村西北侧黑土沟的下更新统泥河湾组,文化层厚1.3 m,下伏侏罗系火山角砾岩,上覆68.6 m厚的河湖相沉积层和12.6 m厚的黄土层。依据磁性地层学资料进行地层对比,遗址所在地层位于Matsuyama反极向期的Olduvai正极向亚时顶界面以下,其年龄在1.77~1.95 Ma范围偏老阶段。黑土沟遗址的发现,为人类最早走出非洲抵达东亚地区提供了新的证据。
旧石器;黑土沟遗址;Olduvai;泥河湾盆地
网络出版时间:2015-10-09 9:58
2006年夏天,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所野外考古调查队根据河北省阳原县东谷它(Donggutuo)村民白瑞花提供的线索,对早更新世较为古老的黑土沟旧石器遗址进行了考古地质勘探,出土了大量石制品。遗址分布在阳原县官厅村西北侧的黑土沟东侧西马梁,埋藏在更新世堆积层的81.2~82.5 m深处(图1),地理坐标40°13′1.91″N,114°39′29.36″E,海拔高程893.6~892.3 m。
泥河湾盆地是桑干河盆地中的盆地[1],位于河北省西北部和山西省北部的桑干河流域,盆地里晚新生代地层发育,地层露头醒目壮观并富含大量地质古生物信息。20世纪20年代,泥河湾以盛产古哺乳动物化石被载入科学史册而闻名世界。德日进(Pierre Teilhard de Chardin)在研究泥河湾哺乳动物群化石时,曾经渴望找到最后的三趾马经常喝泥河湾的湖水时在中国存在人类的直接证据,并指出“桑干河的《基底》更新统”“归属于这个关键时期,即我们不知道是否人类已经生活过,但我们知道人类可能存在”[2]。当时,西方人怀揣伟大“东方的幻想”纷纷涌入东亚追踪人类祖先的足迹,非常遗憾的是他们没有坚持继续调查,当时如果能抓住现今发现的任何一处早更新世旧石器遗址,20世纪20年代人类起源地的桂冠就非泥河湾盆地莫属。泥河湾的一个黄金机遇就这样错过了。后来,裴文中指出:“泥河湾之碎石,上有打击之痕迹,将来或可能有大量更早的石器之发见,只要有泥河湾期的堆积,即有发见之可能。”[3]1957年,王建与贾兰坡发表文章提示,要到泥河湾期的地层里寻找早期人类化石和文化遗物[4]。
1963年和1965年王择义发现了峙峪遗址[5]和虎头梁遗址[6],揭开了泥河湾盆地的旧石器时代。1972年,盖培在泥河湾村的上沙嘴捕捉到了早更新世旧石器[7],不仅实现了泥河湾盆地存在早更新世人类遗迹近半个世纪的梦想,同时再次叩响了中国100万年历史的大门。从此以后,泥河湾盆地的旧石器遗址发现越来越多,时间也越来越早。目前,中国报道了早更新世100万年前的旧石器遗址50处,其中泥河湾盆地有42处,它们除黑土沟遗址外全部分布在Matsuyama反极向期的Olduvai与Jaramillo正极向亚时阶段之间,其中马圈沟遗址群的日祥遗址(Mh)靠近或抵达Olduvai顶界[8]。美国印第安纳大学旧石器考古学家Nicholas Toth评说:“泥河湾盆地是真正的‘东方之奥杜威峡谷’。”在奥杜威峡谷工作大约15年的坦桑尼亚地质学家Jackson Njau说:“泥河湾盆地是奥杜威峡谷在东亚的卓绝典范。”
1999年曾经报道蔚县大南沟发现了248~301万年前的1件石制品[9],因为这一报道有悖于当时的人类演化理论,况且标本是地表采集的,受到了学术界强烈置疑[10-12]。实际上,这个发现不失为有意义的考古线索[13]。不过,其层位和年代的进一步认定是需要的。
中国发现200万年前的人类遗迹一直是人类学探索的一个课题。在亚洲,曾经报道的超过177万年甚至200万年的人类遗存有龙骨坡、人字洞和龙骨洞3个地点。龙骨坡地点位于重庆市巫山县大庙,报道发现1 000多件石制品[14],还有人类化石以及100多个种类的哺乳动物化石[15]1-229,但是,人类化石被确认是猿[16]和晚期智人的[17],石制品中缺少具有人工特征的典型标本,石器性质存疑[18];龙骨洞地点又名“建始人”遗址,位于湖北省建始县高坪镇金塘村,发现了类似人的牙齿化石和一些石制品,但地层只有4m多厚,堆积时间的选择性使其断代存有疑问[19];人字洞地点位于安徽省繁昌县,环境属于石灰岩中的一个裂隙,不是古人类生活的理想场所,石质标本主要是铁矿石,硬度较低,并非是制作石制品一般可以选择的材料,而且其特征也难以排除自然应力所为。人字洞的动物化石丰富,许多骨骼埋藏有序,看不出人类支解动物的行为,在骨头碎片上也不见人工切割痕迹。人字洞存在石制品的可能性指数是很小的,其石质标本应该属于自然石块,作为古哺乳动物化石地点是有科学意义的[18,20]。印度尼西亚爪哇猿人的年龄现在确定为150多万年[21],显然,亚洲200~400万年的古人类信息仍然需要调查研究。
黑土沟遗址位于1.3 m厚的含粉砂的砂砾层中,下伏侏罗系火山角砾岩,上覆81.2 m厚的地层,包括属于“泥河湾层”的河湖相沉积层68.6 m和黄土堆积层12.6 m。
经过考古地质勘探,查明文化层由4个自然层组成,在大约7.6 m3的探坑土方中,出土遗物749件,其中包括石制品733件,哺乳动物骨牙碎片16件。考古勘探是按照5 cm的地层水平厚度向下逐层剥露进行的(图2和3),每一件标本都有方位、海拔高程、产状的绘图、照相和文字记录。石制品中,砸击制品有115件,占总量的15.28%,含量密度之大实为鲜见。另外,筛选获得石制品19 756件,大部分为碎屑,还有动物化石80件。
发现的石制品中82%的标本属于小型(最大径长20~50 mm),包括各种类型的石核、石片和器物等,其中石片占68.35%,完整石片358件,其中人工台面者占55.03%,人工背面全部和部分者分别为36.03%和57.54%。石片的台面形状多向背面突出,反映原始人类已经具有剥片的固定逻辑思维。石片背面以双向和多向的多片疤者占优势,而石核中以双台面和多台面多片疤者为多,反映原始人类剥片的生产技术已经相当成熟。石片中包含许多类似石叶的砸击薄长石片。出土的器物主要为小型刮削器以及少量尖状器,其中编号HTG0268的标本(图4)完全可与周口店中国猿人的石锥媲美,而HTG0765标本与旧石器晚期出现的“拇指盖刮削器”的形制异曲同工。
关于黑土沟遗址的石制品,日本同志社大学松藤和人教授说:“I saw the photos of the attachment files.It seems they are artifacts at a glance,because most of them have prominent striking platform and positive bulb.I can not believe that such blades with one or two ridges on dorsal face come from natural agencies.If they are geofacts,what is artifacts?”(我看过附件中的照片。似乎它们一看就是人工制品,因为它们大多数具有显著的打击台面。我不相信这样具有一两个背脊的石叶由自然力量所为。如果它们是地质成因,哪还有人工制品?)加拿大皇家安大略博物馆沈辰教授也说:“黑土沟的标本太不可思议了,部分微痕与周口店一模一样的。”复旦大学陈淳教授看过说:“黑土沟的材料很好,实在令人费解,用老方法描述行不通,必须做出合理的分析和解释,否则没有意义。这么早的东西是挑战考古学家和人类学家智慧的难题,非花大力气不可。”香港中文大学邓聪教授看后,认为这么古老的遗址出现了类似晚期的制品是很奇怪的事情,值得好好研究。其实,早在1980年裴文中就指出过小长梁的石制品具有“黄土时期的式样”[22],后来卫奇也发现东谷坨石制品“具有细石器传统旧石器时代晚期石器工业的某些风貌”[23]。
发现的石制品保存相当新鲜,几乎未被磨蚀和风化。发现了3组拼合标本,其中一组由4件石片组成。拼合标本水平最大距为67 cm,垂直最大距为16 cm。从埋藏学判断,遗址基本上属于原地埋藏,而且得到了迅速埋藏。从石制品组合特征推测,遗址具有采集石料和打片兼器物加工的性质,其动物遗骸作为食物制作的证据也是可以考虑的。
图1 黑土沟遗址地质地理位置
图2 黑土沟遗址发掘情景
图3 黑土沟遗址第17发掘层(左图)和第23发掘层(右图)
图4 黑土沟遗址出土的石制品
器物:“石锥”(HTG0268),凸刃刮削器(HTG0061),凹刃刮削器(HTG0401),拇指盖刮削器(HTG0765)石核:似柱状石核(HTG0620,0690),似半柱状石核(HTG0379,0831,0915,1005)石片:Ⅰ1-3型石片(HTG1246),Ⅰ2-3型石片(HTG0499),似石叶石片(HTG0500,0745,0772,s201)
在黑土沟遗址文化层上覆地层中出土的化石哺乳动物有轭齿象(Zygolophodonsp.)和裴氏板齿犀(Elasmotheriumpeii)[24],这是华北更新世较早时期生存过的动物种类。
在泥河湾盆地,磁性地层学研究不仅开展得早,而且测试的地层剖面较多,为地层年代对比提供了便利条件。黑土沟遗址文化层位于小长梁文化层位下方14.79~16.12 m“泥河湾层”剖面的底砾层中。在遗址NE43°251 m处与小长梁文化层属于同一层的仙台(大长梁)遗址下方10.29 m的位置出现Olduvai正极向亚时阶段地层,当然包括其“泥河湾层”的底砾层[25]。据研究报告,在遗址东西两侧的小长梁和洞沟①,小长梁文化层位分别位于Jaramillo正极向亚时阶段下方13.4 m和15.0 m左右[26],可见这一带地层产状相当平缓,坡降率仅为1.6/1 000。学术界普遍认同小长梁遗址与西距约1.58 km以远的洞沟剖面进行地层对比,由此可见,将位于它们之间彼此相距251 m的黑土沟和仙台遗址地层进行对比在情理中。更何况,按照科学研究的常理逻辑学三段论判断,埋藏在“泥河湾层”底砾层中的黑土沟遗址位于Olduvai正极向亚时阶段,而且应该在其顶界下方大约4 m的深处,其年龄早于1.77 Ma,很可能是在1.77~1.95 Ma阶段偏老阶段或更早时期。
黑土沟遗址的发现将泥河湾盆地乃至华北的人类历史又往前推进了一步,达到距今大约190万年以前的可能性也是存在的。从黑土沟遗址出土的石制品判断,泥河湾盆地应该还蕴藏着更古老的早期人类遗迹。
黑土沟遗址出土的薄长石片如果作为石叶看待,那么人类制作石叶的历史又提早了20多万年。似“拇指盖刮削器”出现在177~195万年前无疑开创了一项世界考古记录,同时也为研究人类智力演化和生产技术发展的传统模式提供了新的思维转向。20世纪30年代北京周口店石器发现之时,裴文中等曾经认识到“欧洲史前人类主要工具的型式特征及其分期,尚不见于中国”[27]221-232,“它是这个典型地点以外未见报道的一种旧石器文化”[28]。事实上,中国的早期旧石器很难归于欧洲的阿布维利文化(Abbevillian)和非洲的奥杜韦文化(Oldowan),是否它是一个独立的古文化模型,例如泥河湾文化(Nihewanian),很值得研究。
10多年前,在格鲁吉亚Dmanisi发现了原始人类“小矮人”(Little people)化石,美国古人类学家Jeffrey Schwarts认为:“Dmanisi的3个头骨可能代表两个甚至三个不同的物种”;Tim White指出:“增加了直立人本身在长久以来被视作为人类进化摇篮的非洲之外发生演化的异端可能性”;Philp Rightmire说:“走出非洲的第一步是由‘小矮人’所迈出的。”也就是说“小矮人”是人类走出非洲的先行者[29]。然而,“小矮人”化石出土的地层层位在Olduvai正极向亚时阶段上方[30],其年龄被确定为1.75 Ma[29]。“小矮人”的年龄显然比黑土沟遗址要晚数万年或一二十万年。事实表明“小矮人”走出非洲前,东亚地区已经有了人类存在。为此,人类学家和考古学家不能不思考这样一个问题:泥河湾盆地的早期人类从哪来?根据现行的人类演化理论,释为来自非洲是最省事最惯常的假设,但是人类从非洲扩散到东亚地区,由于在非洲和东亚之间尚未发现相关证据,其迁徙路线与时间如何保证古人类旅程的完成,人类非洲起源说存在着时空链条的明显缺失。显而易见,黑土沟遗址的发现对于人类演化理论提出了严峻挑战:1.东亚地区可能也是晚期猿人直立人的一个起源地;2.早期猿人能人可能已经扩散到了东亚地区;3.或许,东亚地区更新世较早时期曾经生活过人们尚未发现的古人类新种。
中国古人类学家吴新智院士根据灵长类化石的发现推断:“我国发现200万至900万年前古人类化石的潜在可能性是不小的。”[31]只是在什么地点、什么层位、什么时间和什么人发现的问题。
泥河湾盆地的旧石器时代考古,巴尔博、桑志华和德日进是奠基人,王择义是开创者,盖培是确认100万年历史的先驱[32],下一个值得可书的第四个里程碑似乎即将建树,那就是发现比黑土沟遗址时代更早的旧石器,或者找到猿人化石。
感谢高星和沈辰的资助。本文献给盖培、裴文中和贾兰波,以及芹沢長介、J.Desmond Clark和Diana B.Holt。
注 释:
① 经实地考察,洞沟地层剖面的顶端可选择之地只有大壑梁西梁,它是钱家沙洼洞沟、台儿沟和小水沟与岑家湾洞沟的分水岭,但其西端(40°12′37.4″N,114°38′52.5″E)地层露头的黄土厚为5.93 m,报道的洞沟剖面黄土厚度则较大,而与郝家台顶部的黄土厚度却颇为相近。鉴于洞沟剖面的重要科学地位以及泥河湾研究的精细化,洞沟剖面的确切位置需要指证或查证,何况郝家台和洞沟之间还存在断裂构造。
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(责任编辑 治丹丹)
New Evidence of Human Occupation in the East before 1.8 Ma
WEI Qi1,2,PEI Shu-wen1,JIA Zhen-xiu1,CHI Zhen-qing2,WANG Yong2,Geoffrey G Pope3
(1.Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100044,China;2.Institute of Geology,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing 100037,China;3.Department of Anthropology,William Paterson University,Wayne,New Jersey 07470,USA)
The Heitugou site was discovered at Guanting Village,Yangyuan County,Hebei Province in 2002.The geographical coordinates of the site are 40°13′1.91″N(north latitude)and 114°39′29.36″E(east longitude).Many stone artifacts with characteristics of the Upper Pleistocene were collected there in 2006 from the 1.3m thick sequence of an archeological test pit,composed of four natural layers,containing a volume of approximately 7.6 m3. This site is buried 83.50~84.83 m below the ground surface.It lies in the Nihewan Formation sediment of the Lower Pleistocene context of the“Nihewan beds”directly on top of Jurassic volcanic rocks.The sediment is the continuation of the bottom gravel layer of the“Nihewan beds”in the Olduvai subchron of the Matsuyama chron between 1.77-1.95 Ma identified at the section of Xiantai(Dachangliang)site,which is located NE43°251 m away from Heitugou and between the Xiaochangliang site and the Donggou section to be dated.Based on the magnetostratigraphy the age of the Heitugou site is possibly over 1.8 Ma or about 1.9 Ma. The lithostratigraphic correlation and associated mammalian fauna raise the possibility that this is the earliest Paleolithic site known in China and therefore in Eastern Asia as well.Furthermore, artifact categories recovered in association with the Early Pleistocene faunal remains do not fit well with previously recovered artifact categories from other Early Pleistocene Chinese sites.The evidence taken as a whole underscores the growing realization that East Asian Paleolithic artifact typologies and inferred ages need to be based on the establishment of intrinsic qualities not associated with early sites in Europe and Africa.
paleolithic age;Heitugou site;Olduvai subchron;Nihewan Basin
2015-07-01
国家自然科学基金(41372032;41172150);中国科学院重点部署项目(KZZD-EW-15)
卫奇(1941-),男,山西五台人,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员,主要研究方向为旧石器时代考古。
K 871.11
A
2095-462X(2015)05-0028-05
http://www.cnki.net/kcms/detail/13.1415.C.20151009.0958.016.html